Ökologische Verhältnisse der Moosvegetation an Wasserfällen der Plitvice-Seen

Der Verfasser hat die ökologischen Verhältnisse der Moosvegetation an Kalktuffwasserfällen der Plitvice-Seen in Kroatien erforscht. Neben den ökologischen Faktoren hat er auch die Bryophytenflora und -Vegetation untersucht. Diese Erforschungen wurden in den Jahren 1954. und 1956. gemacht. Die floristischen Erforschungen haben gezeigt, dass an Wasserfällen der Plitvice-Seen eine verhältnismässig kleine Anzahl der Moosarten vertreten ist. Insgesamt wurden 23 Arten (18 Laub- und 5 Lebermoose) gefunden, von denen 17 Arten (3 Lebermoose) Kalktuffbildner sind. Die Moosvegetation an allen Wasserfällen ist durchweg gleichmässig, was der Verfasser in Zusammenhang mit den besonderen ökologischen Bedingungen, die hier herrschen, bringt und die allein der spezialisierten Vegetation die Entwicklung ermöglichen. Die Vegetation ist an allen Wasserfällen aus einer kleineren Anzahl von Arten zusammengesetzt, die auf gleichmässige äussere Bedingungen angepasst sind. An oberflächlichen Standorten mit stärkerer Durchlüftung des Wassers ist die Cratoneurum commutatum-Ve getation entwickelt, die neben der erwähnten überall vorherrschenden Art auch noch häufig vertretene Arten von Bryum ventricosum, Didymodon tophaceus und Eucladium verticillatum nebst einigen Begleitern umfasst. Die Zusammensetzung dieser Vegetation wurde auch einigermassen von den Lichtumständen bedingt. Nachdem die unteren Wasserfälle der Plitvice-Seen ein wenig besser belichtet sind, hat sich dort die euryphotische Art Didymodon tophaceus etwas stärker entwickelt, während an oberen Wasserfällen die mikrostenophotischen Arten (Bryum ventricosum, Cratoneurum com- mutatum) mehr in Erscheinung treten. In Wasserläufen mit schwächerer Durchlüftung ist die Aneura pinguis-Vegetation üppig entwickelt. Höhlen und Halbhöhlen mit schwächerer Belichtung waren von Cratoneurum commntatum und Eucladium verticillatum besiedelt, wogegen an stärker belichteten Stellen Hymenostilium curvirostre mit Begleitern dominierte. Die noterophytische Vegetation besteht hauptsächlich aus Marcfumtiales. Laubmoosen Mnium sowie Fissidens-Arten. Ganz belichtete Standorte an Wasserfällen der Plitviee-Seen kommen, selten vor. Diese Standorte sind vornehmlich von Algenvegetation besiedelt sowie von makroste- nophotischen Moosarten, wie dies z. B. Platyhypnidium rusciforme ist; die letzteren sind nicht so üppig entwickelt und erscheinen häufig in verkümmerten Rasen. Auch die wichtigsten ökologichen Faktoren wurden analysiert (siehe Tab. auf S. 85), und zwar von physikalischen Faktoren die Belichtung, die Temperatur und die Geschwindigkeit des Wassers, von chemischen Faktoren die Alkalität, die Karbonathärte, das freie CO.,, der Sauer- stoffgehalt, und sodann in unmittelbarer Nähe der Wasserfälle die Feuchtigkeit selbst. Für Standorte an allen Wasserfällen wurde der relative Lichtgenuss bestimmt, wobei der Verfasser zur Feststellung kam, dass an diesen Standorten die Pflanzen wenig Licht geniessen können, ungefähr 0.01 bis 0,09"/» der Lichtintensität an offenen Stellen. An den Moosstandorten der unteren Wasserfälle ist der Lichtgenuss etwas grösser als an den Standorten der oberen Seen: er beträgt für die ersteren 0,04 bis 0,09, für die letzteren dagegen 0,01 bis 0,03°/o. Die Temperatur des Wassers ist relativ hoch und variiert im Monate Juli von 15° bis über 20° C. An den oberen Seen ist sie etwas niedriger, während sie an den unteren Seen allmählich steigt. Die Geschwindigkeit des Wassers variiert von 0,5 bis 3 m/Sek. Die häufigste Geschwindigkeit aber, die wir an diesen Wasserfällen festgestellt haben, beträgt 1 bis 2 m/Sek. und dies stimmt auch mit den Beobachtungen an anderen Karstgewässern überein. Was die Alkalität bzw. die Karbonathärte angeht, diese sind hier hoch, was auf ein grosses CaCO;,-Ablagerungspotential dieser Gewässer hinweist. Die Alkalität variiert zwischen 3,6 bis 4,4. Von den oberen gegen die unteren Wasserfälle nimmt sie allmählich ab. Nur unterhalb der »Sastavci« ist diese etwas grösser infolge des Wassers aus dem Wasserfall »Plitvički slap«, das eine sehr grosse Alkalität aufweist. Demzufolge ist die Alkalität an diesen Wasserfällen besonders gross, so dass bei den angeführten Temperaturen die CaCOa-Ablagerung überall möglich ist. Gleichwie die Alkalität, nimmt auch die Menge des freien CO von den oberen gegen die unteren Wasserfälle ab. Diese Menge ist äusserst gering und variiert zwischen 6,6 und 2,2 mg/1. Die Sauerstoffmenge ist nicht überall dieselbe und zeigt auch nicht die Regelmässigkeit der Verminderung oder Vergrösserung in stromabwärtslaufender Richtung. Sie beträgt 3,7 bis 5,23 ccm 1. was bedeutet, dass diese Gewässer an Sauerstoff reich sind. Man kann aber als wahr- schenlich annehmen, dass die Sauerstoffmenge im Wasser für diese Pflanzen nicht so sehr wichtig ist, in Anbetracht des Umstandes, dass diese mehr Landpfanzen sind und daher mehr von Sauerstoff in der Atmosphäre bzw. von Sauerstoff in gut durchlüftendem Wasser abhängen. Die relative Feuchtigkeit am Ufer in der Bespritzungszone sowie an feuchten Orten ist auch gemessen worden. Die Feuchtigkeitsmenge an diesen Standorten variierte am häufigsten zwischen 60—80%. An einzelnen Standorten betrug sie 75—100%, anderorts wieder konnte bloss 50% Feuchtigkeit gemessen werden. In der Diskussion wird hervorgehoben, dass die ökologischen Bedingungen an Wasserfällen der Plitvice-Seen in der Tat ein Komplex der ökologischen Faktoren darstellen, von denen viele beschränkende Faktoren sind. Sie ermöglichen nur einer beschränkten Anzahl von Pflanzenarten sich an diesen Standorten anzusiedeln. Eben deshalb ist hier eine spezialisierte Vegetation entwickelt, die sich an eine sehr intensive Kalktuffablagerung und schwache Belichtung angepasst hat. Wegen der schwachen Konkurenz können sich diese Arten in sehr grossen Mengen entwickeln. Des weiteren wird hervorgehoben, dass diese Vegetation mehr einen hygrophytischen als hydrophytischen Charakter besitzt, weshalb die Annahme nahesteht, dass diese mehr eine Landvegetation als eine Wasservegetation zu betrachten ist

Die Bryophyten der Umgebung von Karlovac in Kroatien

Ludwig Rossi, einer der verdienstvollsten Floristen Kroatiens, sammelte Pflanzen in ganz Kroatien viele Jahre hindurch. Sein sehr umfangreiches Herbarium, das sich im Botanischen Institut der Naturwissenschaftlichen Fakultät, Universität Zagreb, befindet, stellt den Grundstein für die Kenntnis der kroatischen Flora dar. Neben den determinierten Phanerogamen enthält es auch undeterminierte Kryptogamen, die Rossi gelegentlich gesammelt hat. Besonders reichhaltig ist das bryologische Material aus der Umgebung von Karlovac (Karlstadt, Mittelkroatien), das in den Jahren 1912 und 1928 gesammelt wurde. Ein geringer Teil dieses Materials wurde bereits bearbeitet. Pichler 11928) teilte 5 Arten der Gattung Sphagnum mit, Horvat (1932) 37 Arten der Laub- und Lebermoose. Der übrig gebliebene Teil wird in der vorliegenden Arbeit behandelt. Von den etwa 800\u27 Proben wurden 89 Arten (76 Arten der Laub- und 13 der Lebermoose) festgestellt. Vier von diesen sind neu für die Flora Kroatiens (Dicranella Schreberi Schpr., Hypnum imponens Hedw., Hylocomium brevirostre Br. eur. und Catharinaea tenella Roehl.). Die Bryophytenflora der Umgebung von Karlovac ist wenig bekannt und die hier angeführten Angaben sind somit fast die einzigen dieses Gebietes, das in bryologische Hinsicht zu den am wenigsten erforschten Gebieten Jugoslawiens gehört. Die Moose der Umgebung von Karlovac weisen auf den Bestand einer typischen Tieflandflora Mittelauropas hin. Neben den häufigsten kosmopolitischen Arten sind am meisten die Waldmoose vertreten. Interessant ist das Vorkommen vieler xerophilen Arten (über 50). Dies ist geradezu überraschend, da es sich um ein feuchtes, mit Wäldern bedecktes und von mehreren Flüssen durchkreuztes Gebiet handelt. Vermutlich liegt hier der Einfluss des Karstes dieser Erscheinung zu Grunde. Reichlich vertreten ist auch die Gattung Orthotrichum, und zwar viel mehr als alle anderen Gattungen; wahrscheinlich wegen der nebeligen Atmosphäre. Von den Gebirgisarten kommt Metzgena coniugata Lindb. vor, die in Kroatien nur aus vereinzelten Fundorten des Tieflands bekannt ist. Wichtig ist ferner der Fund von Calypogeia arguta M. et N. Dieses Lebermoos kommt im Küstengebiet von West- und Südauropa vot, während es für Mittelauropa bisher »noch nicht vermerkt wurde. In Jugoslawien war es nur im Küstenland (Loitslesberger, 1905) und im Küstengebiet von Velebit (B a u g a r t n e r-S c h i f f n e r, 1938) be- kant. Rossi sammelte sie nur an einem Fundort in sehr schönen aber sterilen Exemplaren. Das mediterrane Florenelement ist nur durch Weisia tortilis C. Müll, vertreten. Dieses typisch mediterrane Moos war nicht im südlich kontinentalen Gebiet Kroatiens bekannt, obwohl es in den Nachbargebieten Bosniens (G1 o w a c k i, 1907), der Steiermark (B r e i d 1 e r, 1891) und Nordkroatien (Horvat, 1932) gefunden wurde. Vetreten sind auch atlantische Arten, die in Mittelauropa selten sind, so: Hypnum imponens Hedw., Hylvcomium brevirotsre Br. eur. und Cathannaea tenella Roehl, die für die Flora Kroatiens noch nicht notiert wurden. Von den in Mitteleuropa häufigen atlantischen Arten kommen vor: Fissidens bryoides Hedw., Fissidens taxifolius Hedw., Syntrichiu subulata Web. et Mohr., Syntrichia papillosa Wils., Orthotrichum dia- phanurn Schrad., Orthotrichum. straminewm Hornsdi., Orthotrichum Lyelli Hook et Teyl., Mnium ajidulatum Weis., Dipkyscium sessile Lindb., Homalia trichommioides Schpr., Eurhynchium Striatum Schpr., Thamnium alopecurum Br. eur, und Pogonatum nanum P. de B. Der Vertreter des pseudopontischen Florenelements TJniidium abie- tinum Br. eur. wurde an einigen Stellen gefunden und scheint in der Umgebung von Karlovac ziemlich verbreitet zu sein

Reaction time and sludge activity at different phenol concentrations

U radu su navedeni dobiveni rezultati biološke razgradnje fenola pomoću aktivnog mulja iz tanka za aeraciju OKI-Zagreb. Aktivnost mulja i vrijeme reakcije određivali smo kod različite koncentracije fenola (od 100 do 1850 mg/I) i različitih pH-vrijednosti (od 0 do 14), što je grafički prikazano na slikama 1-7. U svim pokusima biološke razgradnje fenola fenol je poslužio kao jedini izvor ugljika mikroorganizmima, dok su se soli dušika i fosfora dodavale u obliku umjetnih gnojiva tipa NPK i KAN.In the experiment with activated sludge (1969-1972), by which wasters in the Organo-Chemical Industry (OKI) are dephenolized, the sludge activity and reaction time were determined: 1. at different phenol concentrations (from 100-1850 mg/I), pH = 6-8 and temperatures of 40, 200 and 37 °C during 30 days, and 2. at pH = 0-14, at 37 °C and 300 mg phenol/I during 7 days. The pH values, the most probable number of coliforms, and the total number of bacteria were determined and TTC and resazurln test were done before and after the experiment. The results show that the optimal temperature is 37 °C, when over 90% of phenol in a concentration of 500 mg/I was decomposed (the number of bacteria was 300X106/ml of activated sludge) at pH = 6-8 and NPK 17: 8: 9 in 2 days. At higher phenol concentrations and lower temperature the time of total biodecomposition was very prolonged

Beitrag zur Kenntnis der Radioaktivität im Thermalwasser von Hrvatsko zagorje (Kroatien)

In dieser Arbeit wird ein Überblick über die Radioaktivitäts-Untersuchungen des Wassers und der Organismen im Thermalwasser von Hrvatsko zagorje in Nord-Kroatien gegeben. Aus diesem Gebiet wurden Tuheljske toplice, Stubičke toplice, Sutinske toplice, Varaždinske toplice und Šemnica berücksichtigt. Die Beta Aktivität des Wassers und einiger Organismengruppen wurde im Herbst und Winter gemessen, und zwar in pC pro Gramm bei feuchter und trockener Supstanz und in pC/1 bei Wasser. Es wurde festgestellt, dass die Radioaktivität des Wassers in den einzelnen Thermalwässern verschieden ist und dass diese Unterschiede von Veränderungen der Temperatur und Alkalinität des Wassers begleitet sind. Die Beta-Aktivität beträgt in allen Gewässern über 10 pC/1. Die Organismen zeigen im allgemeinen eine grösere Beta-Aktivität als des Wassers (entweder pro Gram feuchter, trockener oder Glühasche- supstanz gemessen). Dagegen unterscheiden sich die Pflanzen weniger von den Tieren, bei welchen die Radioaktivität oftmals größer ist. Die Radioaktivität unterscheidet sich bei verschiedenen Pflanzentypen in demselben Thermalwasser bedeutend. Schwimmende Algen, welche von ungebenden Wasser abhängig sind und oft mit ihren Thallus über die Wasseroberfläche ragen, haben eine grössere Radioaktivität als Algen und andere Wasserpflanzen, die im Pedon verwurzelt sind. Das steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit den im Wasser gelösten Salzen, welche eine Erhöhung der Radioaktivität der Pflanzen bewirken, da diese im engerem Kontakt mit dem Wasser stehen. Außerdem wurde festgestellt, dass die Substanzen, welche keinen direkten Kontakt mit der Unterlage haben, wahrscheinlich auch keinen Einfluss auf die Radioaktivität in den Organismen und im Wasser haben

Study of the GeV to TeV morphology of the γ Cygni SNR (G 78.2+2.1) with MAGIC and Fermi-LAT: Evidence for cosmic ray escape

Context. Diffusive shock acceleration (DSA) is the most promising mechanism that accelerates Galactic cosmic rays (CRs) in the shocks of supernova remnants (SNRs). It is based on particles scattering caused by turbulence ahead and behind the shock. The turbulence upstream is supposedly generated by the CRs, but this process is not well understood. The dominant mechanism may depend on the evolutionary state of the shock and can be studied via the CRs escaping upstream into the interstellar medium (ISM). Aims. Previous observations of the γ Cygni SNR showed a difference in morphology between GeV and TeV energies. Since this SNR has the right age and is at the evolutionary stage for a significant fraction of CRs to escape, our aim is to understand γ-ray emission in the vicinity of the γ Cygni SNR. Methods. We observed the region of the γ Cygni SNR with the MAGIC Imaging Atmospheric Cherenkov telescopes between 2015 May and 2017 September recording 87 h of good-quality data. Additionally, we analysed Fermi-LAT data to study the energy dependence of the morphology as well as the energy spectrum in the GeV to TeV range. The energy spectra and morphology were compared against theoretical predictions, which include a detailed derivation of the CR escape process and their γ-ray generation. Results. The MAGIC and Fermi-LAT data allowed us to identify three emission regions that can be associated with the SNR and that dominate at different energies. Our hadronic emission model accounts well for the morphology and energy spectrum of all source components. It constrains the time-dependence of the maximum energy of the CRs at the shock, the time-dependence of the level of turbulence, and the diffusion coefficient immediately outside the SNR shock. While in agreement with the standard picture of DSA, the time-dependence of the maximum energy was found to be steeper than predicted, and the level of turbulence was found to change over the lifetime of the SNR. © 2023 EDP Sciences. All rights reserved

Multimessenger Characterization of Markarian 501 during Historically Low X-Ray and γ-Ray Activity

We study the broadband emission of Mrk 501 using multiwavelength observations from 2017 to 2020 performed with a multitude of instruments, involving, among others, MAGIC, Fermi's Large Area Telescope (LAT), NuSTAR, Swift, GASP-WEBT, and the Owens Valley Radio Observatory. Mrk 501 showed an extremely low broadband activity, which may help to unravel its baseline emission. Nonetheless, significant flux variations are detected at all wave bands, with the highest occurring at X-rays and very-high-energy (VHE) 3-rays. A significant correlation (>3σ) between X-rays and VHE 3-rays is measured, supporting leptonic scenarios to explain the variable parts of the emission, also during low activity. This is further supported when we extend our data from 2008 to 2020, and identify, for the first time, significant correlations between the Swift X-Ray Telescope and Fermi-LAT. We additionally find correlations between high-energy 3-rays and radio, with the radio lagging by more than 100 days, placing the 3-ray emission zone upstream of the radio-bright regions in the jet. Furthermore, Mrk 501 showed a historically low activity in X-rays and VHE 3-rays from mid-2017 to mid-2019 with a stable VHE flux (>0.2 TeV) of 5% the emission of the Crab Nebula. The broadband spectral energy distribution (SED) of this 2 yr long low state, the potential baseline emission of Mrk 501, can be characterized with one-zone leptonic models, and with (lepto)-hadronic models fulfilling neutrino flux constraints from IceCube. We explore the time evolution of the SED toward the low state, revealing that the stable baseline emission may be ascribed to a standing shock, and the variable emission to an additional expanding or traveling shock. © 2023. The Author(s). Published by the American Astronomical Society

Multi-messenger characterization of Mrk 501 during historically low X-ray and γ\gamma-ray activity

We study the broadband emission of Mrk 501 using multi-wavelength observations from 2017 to 2020 performed with a multitude of instruments, involving, among others, MAGIC, Fermi-LAT, NuSTAR, Swift, GASP-WEBT, and OVRO. Mrk 501 showed an extremely low broadband activity, which may help to unravel its baseline emission. Nonetheless, significant flux variations are detected at all wavebands, with the highest occurring at X-rays and very-high-energy (VHE) $\gamma$-rays. A significant correlation ($>$3$\sigma$) between X-rays and VHE $\gamma$-rays is measured, supporting leptonic scenarios to explain the variable parts of the emission, also during low activity. This is further supported when we extend our data from 2008 to 2020, and identify, for the first time, significant correlations between Swift-XRT and Fermi-LAT. We additionally find correlations between high-energy $\gamma$-rays and radio, with the radio lagging by more than 100 days, placing the $\gamma$-ray emission zone upstream of the radio-bright regions in the jet. Furthermore, Mrk 501 showed a historically low activity in X-rays and VHE $\gamma$-rays from mid-2017 to mid-2019 with a stable VHE flux ($>$0.2 TeV) of 5% the emission of the Crab Nebula. The broadband spectral energy distribution (SED) of this 2-year-long low-state, the potential baseline emission of Mrk 501, can be characterized with one-zone leptonic models, and with (lepto)-hadronic models fulfilling neutrino flux constraints from IceCube. We explore the time evolution of the SED towards the low-state, revealing that the stable baseline emission may be ascribed to a standing shock, and the variable emission to an additional expanding or traveling shock.Comment: 56 pages, 30 figures, 14 tables, submitted. Corresponding authors are L. Heckmann, D. Paneque, S. Gasparyan, M. Cerruti, and N. Sahakya

Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to a dark matter signal from the Galactic centre

We provide an updated assessment of the power of the Cherenkov Telescope Array (CTA) to search for thermally produced dark matter at the TeV scale, via the associated gamma-ray signal from pair-annihilating dark matter particles in the region around the Galactic centre. We find that CTA will open a new window of discovery potential, significantly extending the range of robustly testable models given a standard cuspy profile of the dark matter density distribution. Importantly, even for a cored profile, the projected sensitivity of CTA will be sufficient to probe various well-motivated models of thermally produced dark matter at the TeV scale. This is due to CTA's unprecedented sensitivity, angular and energy resolutions, and the planned observational strategy. The survey of the inner Galaxy will cover a much larger region than corresponding previous observational campaigns with imaging atmospheric Cherenkov telescopes. CTA will map with unprecedented precision the large-scale diffuse emission in high-energy gamma rays, constituting a background for dark matter searches for which we adopt state-of-the-art models based on current data. Throughout our analysis, we use up-to-date event reconstruction Monte Carlo tools developed by the CTA consortium, and pay special attention to quantifying the level of instrumental systematic uncertainties, as well as background template systematic errors, required to probe thermally produced dark matter at these energies.</p

Searching for VHE gamma-ray emission associated with IceCube neutrino alerts using FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS

The realtime follow-up of neutrino events is a promising approach to searchfor astrophysical neutrino sources. It has so far provided compelling evidencefor a neutrino point source: the flaring gamma-ray blazar TXS 0506+056 observedin coincidence with the high-energy neutrino IceCube-170922A detected byIceCube. The detection of very-high-energy gamma rays (VHE, $\mathrm{E} >100\,\mathrm{GeV}$) from this source helped establish the coincidence andconstrained the modeling of the blazar emission at the time of the IceCubeevent. The four major imaging atmospheric Cherenkov telescope arrays (IACTs) -FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS - operate an active follow-up program oftarget-of-opportunity observations of neutrino alerts sent by IceCube. Thisprogram has two main components. One are the observations of known gamma-raysources around which a cluster of candidate neutrino events has been identifiedby IceCube (Gamma-ray Follow-Up, GFU). Second one is the follow-up of singlehigh-energy neutrino candidate events of potential astrophysical origin such asIceCube-170922A. GFU has been recently upgraded by IceCube in collaborationwith the IACT groups. We present here recent results from the IACT follow-upprograms of IceCube neutrino alerts and a description of the upgraded IceCubeGFU system.<br